CN109029036A - 一种低能耗高效率的熔盐储能换热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低能耗高效率的熔盐储能换热装置，包括罐体，罐体的外侧设置有夹套，夹套的内部填充有保温材料，且夹套的一侧设置有进气口，且进气口上连接有输气管，且进气口上安装有第一电磁阀，第一电磁阀的一侧设置有压力传感器，输气管的一端连接厨房排气管的输出端，夹套的另一侧设置有出气口，罐体的内部设置有隔板，隔板的一侧固定安装有锂聚合物电池组，锂聚合物电池组的输入端连接有市电和太阳能电池板，锂聚合物电池组的内部设置有电量剩余检测装置，隔板的一侧固定设置有PLC控制器。本发明能够减缓熔盐储能后的散热，提高熔盐储能的利用率，有效节约电能资源。

Description

一种低能耗高效率的熔盐储能换热装置

技术领域

本发明涉及储能换热技术领域，尤其涉及一种低能耗高效率的熔盐储能换热装置。

背景技术

我国经济高速发展正面临着能源紧缺和环境污染的双重压力。现阶段我国处于工业化的加速期，能源供需矛盾日益尖锐突出。我国以煤炭为主的能源生产和消费结构，严重破坏着生态环境。要想实现能源结构的绿色转型、加快转变能源发展方式，就必须想方设法减少温室气体的排放、提高能源开发、加工和转换效率。我国电网昼夜峰谷差日益扩大，存在着资源不合理利用，能效低的问题。目前的日负荷率约为50％～60％。而随着负荷增长，就无法避免对电网进行升级或者增建，传统的措施耗资巨大。大规模的扩建会使电力设备平均利用时间下降、发电效率下降、经济效益降低。如果将电网低谷电通过蓄能装置储存起来，在用电高峰时使用，则可以减小电网的峰谷差，起到达到移峰填谷的目的，所节约的电力资产额将是十分巨大。借助一定的技术手段减小峰谷差，大幅提升电力资产的利用率，是未来电网发展的主要发展方向。

在蓄能装置领域，常使用熔盐作为传热蓄热介质。熔盐作为一种具有优良性能的传热蓄热介质，具有较高的使用温度、高热稳定性、高比热容、高对流传热系数、低粘度、低饱和蒸汽压和低价格等优点。采用低谷时段电能加热熔盐进行储能，然后在高峰时期通过换热装置传热提供给工业企业进行制热生产或对接市政供暖系统，具有环保无污染和投资成本低等优势，有利于降低能耗成本。

而现有的熔盐储能设备储能后热量流失严重，导致熔盐储能设备的利用率较低；而且现有的熔盐储能设备均采用市电对熔盐进行加热，耗电量高。

发明内容

本发明提供一种低能耗高效率的熔盐储能换热装置，可以有效解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种低能耗高效率的熔盐储能换热装置，包括罐体，所述罐体的外侧设置有夹套，所述夹套的内部填充有保温材料，且所述夹套的一侧设置有进气口，且所述进气口上连接有输气管，且所述进气口上安装有第一电磁阀，所述第一电磁阀的一侧设置有压力传感器，所述输气管的一端连接厨房排气管的输出端，所述夹套的另一侧设置有出气口，所述罐体的顶端设置有进料口，所述罐体的内部设置有换热器，所述换热器包括换热板、进液管和出液管，所述进液管的下端竖直连接于换热板的进水端，所述进液管的上端连接有换热器进液口，所述出液管的下端竖直连接于换热板的出水端，所述出液管的上端连接有换热器出液口，所述罐体的内部设置有若干个加热器，所述加热器围绕换热板间隔均匀分布，所述罐体的内部设置有隔板，所述隔板的一侧固定安装有锂聚合物电池组，所述锂聚合物电池组的输入端连接有市电和太阳能电池板，所述锂聚合物电池组的内部设置有电量剩余检测装置，所述隔板的一侧固定设置有PLC控制器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述出气口上设置有第二电磁阀。

作为本发明的一种优选技术方案，所述罐体的底端镶嵌有温度传感器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述保温材料为硅酸铝层、石棉层、聚氨酯层材料混合而成。

作为本发明的一种优选技术方案，所述PLC控制器与温度传感器、压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀和电量剩余检测装置均电性连接。

与现有技术相比，本发明提供了一种低能耗高效率的熔盐储能换热装置，具备以下有益效果：

1、本发明通过在罐体底端外端设置有夹套，并在夹套内填充有保温材料，有利于储能后的保温；而且将夹套连接厨房的排气管，厨房排出的气体带有一定的温度，从而对夹套的内部进行加热，能够减缓熔盐储能后的散热，提高熔盐储能的利用率；

2、本发明通过将锂聚合物电池组连接市电和太阳能电池板，能够使用太阳能供电，有效节约电能资源，若太阳能供电不足时，再使用市电供热；

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作原理图。

图中：1、罐体；2、夹套；3、保温材料；4、进气口；5、输气管；6、出气口；7、进料口；8、换热板；9、进液管；10、出液管；11、换热器进液口；12、换热器出液口；13、加热器；14、隔板；15、锂聚合物电池组；16、电量剩余检测装置；17、PLC控制器；18、第一电磁阀；19、压力传感器；20、第二电磁阀；21、温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例：参照图1-2，本发明提供一种技术方案，一种低能耗高效率的熔盐储能换热装置，包括罐体1，罐体1的外侧设置有夹套2，夹套2的内部填充有保温材料3，且夹套2的一侧设置有进气口4，且进气口4上连接有输气管5，且进气口4上安装有第一电磁阀18，第一电磁阀18的一侧设置有压力传感器19，输气管5的一端连接厨房排气管的输出端，夹套2的另一侧设置有出气口6，罐体1的顶端设置有进料口7，罐体1的内部设置有换热器，换热器包括换热板8、进液管9和出液管10，进液管9的下端竖直连接于换热板8的进水端，进液管9的上端连接有换热器进液口11，出液管10的下端竖直连接于换热板8的出水端，出液管10的上端连接有换热器出液口12，罐体1的内部设置有若干个加热器13，加热器13围绕换热板8间隔均匀分布，罐体1的内部设置有隔板14，隔板14的一侧固定安装有锂聚合物电池组15，锂聚合物电池组15的输入端连接有市电和太阳能电池板，锂聚合物电池组15的内部设置有电量剩余检测装置16，隔板14的一侧固定设置有PLC控制器17。

本实施例中，优选的，出气口6上设置有第二电磁阀20，避免热量从出气口6处流出。

本实施例中，优选的，罐体1的底端镶嵌有温度传感器21，能够实时监测罐体1内的温度。

本实施例中，优选的，保温材料为硅酸铝层、石棉层、聚氨酯层材料混合而成。

本实施例中，优选的，PLC控制器17与温度传感器21、压力传感器19、第一电磁阀18、第二电磁阀20和电量剩余检测装置16均电性连接。

本发明的原理及使用流程，通过进料口7向罐体1内倒入熔盐物质，太阳能电池板将吸收的太阳能转换为电能储存在锂聚合物电池组15内；储能阶段：锂聚合物电池组15为加热器13供电，加热器13产生的热量传递至罐体1中间位置，形成由四周向中间的热量传递流，直至罐体1内部各位置的熔盐的温度一致为止，完成熔盐的储能，关闭加热器13，储能完毕后，夹套2能够减缓罐体1内热量的流失，而且厨房做饭时产生的热气通过输气管5输送到进气口4处，进气口4处的压力逐渐增加，当达到压力传感器19的预设值时，PLC控制器17打开第一电磁阀18和第二电磁阀19，使得厨房内的热气对夹套2的内部进行加热，能够有效减缓罐体1内热量的流失，提高熔盐储能的利用率，当厨房热气排放完毕后，关闭第一电磁阀18和第二电磁阀20，防止热量从进气口4和出气口6流出；换热阶段：将待加热的介质通过换热器进液口11通入换热器内部，与换热器周围高温的熔盐进行热量交换，待加热的介质吸收热量后由换热器出液口12排出，中间位置的热量被交换走，四周的热量向中间传递，形成由四周向中间的热量传递流；在换热过程中，加热器13继续为熔盐加热，进行储能，而电量剩余检测装置16实时检测锂聚合物电池组15内的电量剩余量，当锂聚合物电池组15内的电量不足20％时，PLC控制器17使得锂聚合物电池组15接通市电，太阳能电池板继续为锂聚合物电池组15充电，当锂聚合物电池组15内的电量达到90％时，切断市电，使用太阳能电池板供电，有效利用太阳能资源，节约电能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种低能耗高效率的熔盐储能换热装置，包括罐体(1)，其特征在于，所述罐体(1)的外侧设置有夹套(2)，所述夹套(2)的内部填充有保温材料(3)，且所述夹套(2)的一侧设置有进气口(4)，且所述进气口(4)上连接有输气管(5)，且所述进气口(4)上安装有第一电磁阀(18)，所述第一电磁阀(18)的一侧设置有压力传感器(19)，所述输气管(5)的一端连接厨房排气管的输出端，所述夹套(2)的另一侧设置有出气口(6)；

所述罐体(1)的顶端设置有进料口(7)，所述罐体(1)的内部设置有换热器，所述换热器包括换热板(8)、进液管(9)和出液管(10)，所述进液管(9)的下端竖直连接于换热板(8)的进水端，所述进液管(9)的上端连接有换热器进液口(11)，所述出液管(10)的下端竖直连接于换热板(8)的出水端，所述出液管(10)的上端连接有换热器出液口(12)；

所述罐体(1)的内部设置有若干个加热器(13)，所述加热器(13)围绕换热板(8)间隔均匀分布，所述罐体(1)的内部设置有隔板(14)，所述隔板(14)的一侧固定安装有锂聚合物电池组(15)，所述锂聚合物电池组(15)的输入端连接有市电和太阳能电池板，所述锂聚合物电池组(15)的内部设置有电量剩余检测装置(16)，所述隔板(14)的一侧固定设置有PLC控制器(17)。

2.根据权利要求1所述的一种低能耗高效率的熔盐储能换热装置，其特征在于，所述出气口(6)上设置有第二电磁阀(20)。

3.根据权利要求1所述的一种低能耗高效率的熔盐储能换热装置，其特征在于，所述罐体(1)的底端镶嵌有温度传感器(21)。

4.根据权利要求1所述的一种低能耗高效率的熔盐储能换热装置，其特征在于，所述保温材料为硅酸铝层、石棉层、聚氨酯层材料混合而成。

5.根据权利要求1所述的一种低能耗高效率的熔盐储能换热装置，其特征在于，所述PLC控制器(17)与温度传感器(21)、压力传感器(19)、第一电磁阀(18)、第二电磁阀(20)和电量剩余检测装置(16)均电性连接。